[发明专利]一种从秸秆中提取半纤维素的提取设备及提取方法

说明书

本发明公开了一种从秸秆中提取半纤维素的提取设备，包括粉碎机、预处理装置、混合反应器、超声反应釜、冷凝过滤器、离心装置和储液罐；粉碎机与所述预处理装置通过传送带连接，预处理装置、混合反应器、超声反应釜、冷凝过滤器和离心装置通过管道依次连接，储液罐与混合反应器通过管道连接述离心装置底端与混合反应器通过管道连接；预处理装置依次设置混料装置和板框压滤机，储液槽储存有混合溶液。本发明公开的技术方案采用秸秆为原料，充分合理地利用了我国丰富的秸秆资源优势，为半纤维素的提取提供了廉价且来源丰富的原料，同时还为秸秆废弃资源的再利用提供了可行的方案，是生态建设与发展的重要技术支持，具有优秀的产业化前景。

技术领域

本发明涉及农作物废弃物处理技术领域，具体的说涉及一种从秸秆中提取半纤维素的提取设备及提取方法。

背景技术

随着环境污染与能源短缺问题的日益严重，农作物秸秆的利用就得到了科研工作者的广泛关注，目前农作物秸秆一般仅作为燃料使用，然而，秸秆的燃烧不仅使其有效资源被大大的浪费，同时还会对环境造成污染。

农作物秸秆中则含有丰富的半纤维素，秸秆含有纤维素36.5％-38.6％，半纤维素38.0％-38.8％，木质素12.3％-17.6％。

半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。半纤维素木聚糖在木质组织中占总量的50％，它结合在纤维素微纤维的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络；半纤维素具有亲水性能，这将造成细胞壁的润胀，可赋予纤维弹性。半纤维素的应用非常广泛，它不仅是造纸业的主要原料，同时，可以作动物饲料，制备膜材料的原料，也可用于生产水凝胶、乙醇、丁醇、木糖醇、乙酰丙酸等。因此，半纤维素在工业、食品添加剂、化工生产以及医药卫生等各个领域都具有重要利用价值。

目前从农作物秸秆中提取半纤维素的方法大多提取效率低，半纤维素纯度不高，且资源浪费严重。

因此，提供一种能够高效且节能的从农作物秸秆中提取半纤维素的提取设备和提取方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种从秸秆中提取半纤维素的提取设备；

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种从秸秆中提取半纤维素的提取设备，包括粉碎机、预处理装置、混合反应器、超声反应釜、冷凝过滤器、离心装置和储液罐；

其中，所述粉碎机与所述预处理装置通过传送带连接，所述预处理装置、混合反应器、超声反应釜、冷凝过滤器和离心装置通过管道依次连接，所述储液罐与所述混合反应器通过管道连接；所述离心装置底端与所述混合反应器通过管道连接；

所述预处理装置依次设置混料装置和板框压滤机，所述储液槽储存有混合溶液。

优选的，上述超声反应釜上设置有用于控制反应温度的温度传感器。

采用上述优选的有益效果在于：在超声反应釜上设置温度传感器能够有效控制超声反应时的温度，通过超声效果加快分子间运动，从而提高半纤维素的提取率和纯度。

优选的，上述混料装置内部设有搅拌桨；所述混料装置顶端设置有进料口，底端设置有出料口；所述混料装置侧壁设置有若干个透镜。

更优选的，上述预处理装置还包括脱脂槽；所述脱脂槽内盛有脱脂液，所述脱脂液为正己烷。

采用上述优选的有益效果在于：本发明限定的混料装置能够将粉碎之后的秸秆进一步混合，加快秸秆中半纤维素的溶出；增加设置脱脂槽能够预先对秸秆进行脱脂，从而提高半纤维素的提取纯度。

优选的，上述混合溶液为氢氧化钠溶液与丁醇的混合溶液。